Question

【題目】如圖所示，半徑為a的圓環(huán)電阻不計(jì)，放置在垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，環(huán)內(nèi)有一導(dǎo)體棒電阻為r，可以繞環(huán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．將電阻R，開關(guān)S連接在環(huán)和棒的O端，將電容器極板水平放置，并聯(lián)在R和開關(guān)S兩端．已知兩板間距為d．

(1)開關(guān)S斷開，極板間有一帶正電q，質(zhì)量為m的微粒恰好靜止，試判斷OM的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和角速度的大�。�

(2)當(dāng)S閉合時(shí)，該帶電粒子以g的加速度向下運(yùn)動(dòng)，則R是r的幾倍？

Answer 1

【答案】（1）OM應(yīng)繞O點(diǎn)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)　　；（2）3；

【解析】

(1)由于粒子帶正電，故電容器上極板為負(fù)極，根據(jù)右手定則，OM應(yīng)繞O點(diǎn)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。粒子受力平衡：

mg＝q，

電動(dòng)勢(shì)為：

E＝Ba2ω，

當(dāng)S斷開時(shí)，U＝E，解得：

ω＝；

(2)當(dāng)S閉合時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律：mg－q＝m·g，

電壓為：

U′＝·R，

解得：

＝3；